Развој и примена осигурача за заштиту фотонапонских система
Сажетак: Упознати историју развоја осигурача који се користе за заштиту од прекомерне струје у фотонапонским системима. Одредбама ИЕЦ и УЛ стандарда за фотонапонске осигураче, у комбинацији са инжењерским праксама познатих произвођача претварача и једносмерних комбинованих кутија у земљи и иностранству, дајте мере предострожности за правилан избор осигурача за заштиту фотонапонских система.
Кључне речи: прекомерна заштита; осигурач класе гПВ; фотонапонска једносмерна комбинована кутија: централизовани претварач велике снаге
Увод у ПВ осигураче
1864. године електроиндустрија је користила платинасту жицу као осигурач за заштиту подморских каблова. Осигурач је рођен у ери лампи са жарном нити и има историју дужу од 0 година примене. Осигурач никада није застарио и његова поузданост је постала ГГ куот; задња линија одбране ГГ куот; за заштиту електричног кола.
Заштита линија осигурача на једносмерном електричном систему може се пратити од 1879. године. Професор Тхампсон је те године произвео побољшани осигурач. Две гвоздене жице повезане су металном куглом. Лопта је направљена од олова и лима. Легура или други проводљиви материјали са ниском тачком топљења. Када довољно велика струја пролази кроз осигурач довољно дуго, метална кугла ће се растопити и пасти, тако да се жице одвоје и круг је прекинут. Вреди напоменути да је пре 1890. године већина кола користила једносмерну струју, па би се након изненадног искључења кола несумњиво појавио лук. Због тога се заштита осигурача прво примењује на окружење једносмерне струје, а затим на окружење наизменичне струје.
Основни принцип осигурача је да по потреби пусти мали комад проводљивог материјала, тако да здрав део заштићеног кола не буде оштећен, а оштећење неисправног дела ограничено на најмањи могући домет
Према називној струји, осигурач може бити паралелно састављен од једне или неколико топљења. Када кроз осигурач протиче довољно велика прекострујна струја, растоп се топи и тада настаје лук.
Један
1 Стандард осигурача је камен темељац квалитета
Већ 1931. године Међународна електротехничка комисија (ИЕЦ) изјавила је да:
л) Сваки пројектовани и произведени осигурач треба да буде у могућности да се непрекидно користи у опсегу називне струје;
2) Када струја премаши одређену вредност проузроковану преоптерећењем, осигурач треба да ради у довољно кратком времену да заштити опрему од оштећења;
3) Када се догоди несрећа на опреми или линији, осигурач треба да делује брзо да би се минимализовала штета на делу несреће, а не да би се оштетио здрав део.
Према томе, осигурач мора имати обрнуте карактеристике времена и струје. За било коју апликацију, осигурач треба правилно одабрати. Једном када се појави квар, степен квара се може тачно утврдити како би се избегло непотребно прекидање везе. У табели 1 наведени су стандарди осигурача различитих земаља и региона који се користе у фотонапонској индустрији.
СОЛАРНА ЕНЕРГИЈА
Табела 1 Примена стандарда фотонапонских осигурача у разним земљама и регионима
Стандардни број Применљив опсег
ИЕЦ 60269. 6. 2010 Ед.л
ГБ / Т 13539, 6. фебруара 2013. УЛ 2579. 2м3 Ед. 9
ДИН ЕН 60269 · 6. 6. 2011. Додатни захтеви за осигураче за заштиту соларних фотонапонских енергетских система
Нисконапонски осигурачи - Део 6: Додатни захтеви за осигураче за соларну заштиту фотонапонских система
Осигурачи за фотонапонске системе
Нисконапонски осигурачи · Део 6: Додатни захтеви за осигураче за заштиту соларних фотонапонских енергетских система Међународни стандарди Електротехничке комисије
(Применљиво у Европи) Кинески национални стандард, амерички УЛ стандард, немачки стандард
2 Универзална примена осигурача у фотонапонским системима у европским и америчким земљама. Истраживачи који су учествовали у дизајнирању и анализи целокупног фотонапонског система у европским и америчким земљама изабрали су осигураче као нисконапонске електричне уређаје за заштиту од прекомерне струје у фотонапонским једносмерним системима након пажљивог упоређивања и мерења. Универзална примена осигурача у фотонапонској индустрији. Професор Јохн Вилес написао је чланак 2008. године и истакао да је разлог зашто се осигурач препоручује као заштитни уређај од прекомерне струје у окружењу са једносмерним напоном већим од 0 В резултат свеобухватног разматрања тренутног нивоа, ефикасности и нижих трошкова .]
Може се утврдити да ће налепнице фотонапонских модула бити обележене
серија Осигурач ГГ куот ;! Ге ГГ куот; Осигурач максималне серије
Табела 2 Струја кратког споја фотонапонских модула и статистика максималног нивоа струје серијских осигурача
Произвођач батерије Исц / А оцена струје осигурача Тип батерије
Фирст Солар
Фирст Солар
Ханерги Пхотоволтаиц Трина Солар
Соларфун (Ханвха Солар () не)
Цанадиан Солар
ЕТ Солар
Односно, максимални ниво струје осигурача повезан у серију са компонентом. Из табеле 2 се може видети да разлика у процесу производње соларних панела доводи до великих разлика у струји кратког споја.
3 Положај употребе и врсте осигурача у целом фотонапонском систему. Узмимо за пример претвараче које је АББ лансирао на северноамеричко тржиште. У фотонапонским системима у европским и америчким земљама и регионима, употреба осигурача углавном има следеће локације:
1) Долазна страна кутије комбинованог једносмерне струје: за заштиту низа соларних батерија (осигурач класе гПВ, ИЕЦ 60269-6):
2) Улазна страна једносмерне струје централизованог претварача: заштитите улазну бочну везу једносмерне струје (осигурач класе гПВ);
3) Централизована заштита интерног модула претварача: заштитити модул претварача (осигурач класе Р, ИЕЦ 60269 · 4);
4) Заштита осигурача контактора за пуњење у централизованом претварачу: заштита контактора пре пуњења (осигурач класе гПВ);
5) Детекција аларма уземљења ГФПД: користи се за узбуну уземљења (осигурач класе гпв);
6) АЦ страна централизованог претварача: штити модул претварача и електричне уређаје главног круга на АЦ страни (осигурач класе Р).
Међу њима је и осигурач класе гпв врста осигурача. Осигурачи се користе у укупно 6 положаја у фотонапонском систему. Осигурачи су одговорни за готово сву заштиту једносмерне струје од прекомерне струје кутије комбинованог вентила и претварача и већину заштите од прекомерне струје бочне стране.
У табели 3 наведене су уобичајене врсте осигурача. Са становишта њихових локација употребе, може се видети да су осигурачи главни производи за заштиту електроенергетских кола у централизованим системима за производњу електричне енергије који су повезани са мрежом. Судећи по великој површини и дуготрајној употреби у Европи и Америци, све док се осигурач може правилно одабрати, не само да компоненте у целом електричном систему могу бити стабилно заштићене дуго времена, већ и сам централизовани претварач бити ефикасно заштићени.
Табела 3 Користите категорије уобичајених осигурача
гГ
сам
аР
гР
гБ се генерално користи за осигураче са пуним опсегом прекидне моћи, углавном се користи за заштиту каблова и жица
Осигурач за заштиту дела прекидне моћи кола мотора
Осигурач за заштиту дела прекидне способности полупроводничких уређаја
Осигурач за заштиту пуног опсега прекида снаге полупроводничких уређаја (бржи од гС) фотонапонски осигурач
Повећајте употребу жица да бисте заштитили читав низ прекидних способности полупроводничких уређаја. Називне везе осигурача. Осигурачи са пуним опсегом прекидне моћи за мине.
У табели 3, прво мало слово означава домет прекида осигурача; друго и наредна велика слова означавају карактеристике, односно означавају категорију употребе и дефинишу распон примене.
л) ГГ куот; г ГГ куот; представља опсег прекидне моћи осигурача, што значи да осигурач може прекинути све прекострујне токове од минималне струје топљења до његове прекидне моћи. Осигурач пуног опсега пуног опсега може се користити као засебан заштитни уређај.
2) ГГ куот; ГГ куот; представља делимични опсег прекидне моћи осигурача, што значи да осигурач може прекинути само велике струје одређеног вишекратника његове називне струје. Део опсега осигурача који прекидају могу се користити само за заштиту од кратког споја, тако да се може користити у комбинацији са другим уређајима који пружају заштиту од прекомерне струје. Осигурачи са прекидним опсегом такође се често користе као резервна заштита за друге прекидачке уређаје са мањом прекидном моћи (као што су контактори или прекидачи).
Предлагање концепта осигурача класе 4гПВ
гпв се може сматрати универзалним осигурачем који се користи у фотонапонским једносмерним системима, а такође представља и осигурач са пуним опсегом прекидне моћи.
Концепт ове врсте осигурача рођен је увођењем стандарда 1 Е ц 60269-6. Раније се гР користио као заштитни осигурач за једносмерну струју у Европи. Након изношења концепта гпв осигурача, гР осигурач Положај ПВ ДЦ стране је замењен. Амерички стандард УЛ 2579 (Осигурачи за фотонапонске системе) први пут је предложен у децембру 2007. Ови стандарди се заснивају на основном стандарду УЛ248 за осигураче, који предвиђа више захтева за испитивање који испуњавају карактеристике заштите фотонапонских кола.
ИЕЦ стандард предвиђа да осигурач за заштиту фотонапонског система (осигурач класе гПВ) који се користи у једносмерном колу треба да испуњава следеће захтеве. 7]: л) Најнижи називни прекидни капацитет је 10 кА једносмерне струје
2) Конвенционална струја без осигурача Инф: 1 彐 3 / ,,, струја осигурача / ф: Л45 巛 Напомена: Договорена струја осигурача у УЛ стандарду: Л35 0, где је / н називна струја осигурача.
3) Провера називне струје врши се са 3000 струјних циклуса.
4) Повећати верификацију прихватљивог термички индукованог заношења и функционалну верификацију под екстремним температурним условима. Поред тога, договорено испитивање струје и прекида снаге осигурача треба да се организује након што се заврши верификација прихватљивог нивоа померања термичке индукције (тј. Температурног циклуса), а производ за испитивање треба вратити на собну температуру (25 ° Ц) за најмање 3 сата пре наставка.
Тренутни тест циклуса је да се осигура дугорочно стабилан рад осигурача гпвтЈк у складу са константно променљивом температуром и тренутним оптерећењем у стварном инжењерском окружењу фотонапонског поља. Штавише, стандард предвиђа само минималне захтеве. Од стварне употребе, осигурач у Европи и Америци је врло стабилан и поуздан на терену.
Поред тога, осигурачи класе гпв дали су велики допринос предвиђању земљоспоја читавог фотонапонског система једносмерне струје. 2013. године, Национална лабораторија Сандиа у Сједињеним Државама изабрала је гПВ осигураче од укупно 8 произвођача осигурача као истраживачки објекат и проучила уземљење Осетљивост аларма за квар (ГФПД) је проблем.
Што се тиче разлике између осигурача класе гПВ и осталих осигурача у кривуљи време-струја, слика 1 показује да осигурач класе гпв има врло брзу брзину одзива. Почиње да дува када уђе у опсег струје осигурача Л45 УЛ / 0Л350, осигуравајући да јесте
СОЛАРНА ЕНЕРГИЈА
До
У једносмерном окружењу, струја кратког споја може се брзо и ефикасно прекинути чак и када је струја кратког споја система кратка.
На основу карактеристика једносмерне струје (нема тачке прелаза нула у поређењу са наизменичном струјом), што се брже помера осигурач једносмерне струје, ефективнији утицај квара кратког споја на систем ће се смањити, а једносмерна грешка струја се може поуздано прекинути.
Струја осигурача / А
Напомене: ГГ куот; × ГГ куот; на слици представља величину експерименталне струје за испитивање времена стапања осигурача
Слика 1 Разлика између кривих осигурача класе гпв и осталих врста осигурача
5 Правилно одаберите осигурач класе гПВ на улазној страни кутије комбајна
50 Одређивање називног напона фотонапонског осигурача
Ун 冫 1.2Уоц (СТЦ) (л) У формули је 0 називни напон фотонапонског осигурача који треба одабрати; К (СТЦ) је напон отвореног круга фотонапонског система измерен у условима СТЦ (СТЦ, односно зрачење на собној температури) Када је степен 10м В / м).
Треба напоменути да према НЕЦ 690.7, ако фотонапонски систем треба да ради на температури испод 40 ℃, фактор 1.2 треба повећати на Л25.
5 2 корака за одређивање ампера фотонапонских осигурача
л) Одредити максималну линијску струју 0. За излаз фотонапонског кола, збир номиналне струје кратког споја сваке паралелно повезане струне треба узети у обзир множењем сигурносног фактора Л25. Узимајући низ као пример, формула је:
макс .: 1,25 (/ сцл {{2}} / сц2+ / сц3+ ГГ куот;, десет Исцн) (2) НЕЦ 60,8 · 0 у А) и (2), ова одредба узима у обзир оцењени краткорочни струја кола компоненте / ГГ је у експерименту Стандардно окружење за испитивање у затвореном (измерено под СТО, али када фотонапонски модули раде у екстремним окружењима на локацији, као што су ниска температура и јака сунчева светлост зими, или одраз снега планине и снег појачавају осветљеност, соларне ћелије Излазна струја плоче премашиће 7 ГГ ", тако да НЕЦ предвиђа да 7 ГГ"; треба израчунати коефицијентом Л25,
2) Одредите номиналну вредност ампера осигурача. Н ЕЦ 690.8 · Клаузула А предвиђа да фактор осигурања уређаја за заштиту од прекомерне струје не може бити мањи од 125% када се узима у обзир фактор осигурања уређаја за заштиту од прекомерне струје. Другим речима, уређај за заштиту од прекомерне струје не може да настави да ради у опсегу већем од 80% према номиналној вредности ампера. /0,8: Л25: 125%).
Ин=1,251мас (3)
(4) 3) Ако је потребно, екстремно окружење ван нормалног радног опсега мора бити смањено.
оцењено (5) У формули, 7.1. д је номинална вредност осигурача који треба изабрати; К је фактор смањења, овај параметар се може одредити линијом смањења коју обезбеђује произвођач осигурача
4) Одредите тренутну вредност осигурача. 7. т. д Генерално, није потпуно једнак стандардној класи струје осигурача, а осигурач који припада класи класи струје треба одредити према вишој класи струје. Тренутне оцене осигурача који се користе у комбинованој кутији су следећи (јединица: А): 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10,
1 2, случајност, 16, 20, 25.
5) Проверите да ли је кабл заштићен осигурачем. Неопходно је проверити да ли је ампеража осигурача изабране стандардне струје мања од јачине ампере изабраног проводника кабла. Ако не испуњава захтеве, из безбедносних разлога пречник жице кабла мора бити повећан.